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一波未平,一波又起。最近动力电池陷入舆论漩涡。此前,因电动车安全问题,召回车企与电池供应商互相“扯皮”;然后当代Amperex科技有限公司起诉AVIC锂业专利侵权,AVIC锂业并不买账;之后,广汽爱安现场演示了超级快充。电池中段(30%-80%)实际充电最大功率可达481kW,4分钟充电容量可达35.1kWh,回应年初的“忽悠”质疑…

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在智能化趋势下,动力电池成为支撑或制约汽车企业大规模电气化改造的关键环节。汽车巨头担心被电池厂商掐脖子,或自建电池厂,或入股电池公司;今年以来,供应商纷纷扩大生产,围绕动力电池的竞争日趋激烈。目前,全球车企和电池供应商都在致力于研发下一代电池技术,希望在提高续航里程和安全性能的同时降低成本,这也对电池企业提出了更高的要求。

“目前把电池行业的所有公司放在一起,可以从两个方面来看。一个是可制造性,包括传统电池企业和新兴电池企业。前者更注重产能,尤其是锂离子电池,但能量密度有限;后者是固态锂金属电池,更注重能量密度。二是电池成本控制。目前市场上锂离子电池的成本在增加5%-7%,锂金属电池要到2025年才能产业化。因此,优化成本成为电池企业提高竞争力的途径之一。”近日,SES创始人兼CEO胡启超告诉21世纪经济报道记者。

在他看来,目前,车企正在与新型电池技术公司合作,开发下一代更高容量的电池。最重要的目的是降低成本,提高能量密度和电池安全性。”更安全、续航里程更长的电池相当于更便宜的电池.”

SES成立于2012年,前身为固体能源系统公司,是一家综合性锂金属电池制造商。今年7月中旬,SES宣布与艾芬豪资本收购公司(Ivanhoe Capital Acquisition Company)达成最终合并协议,并计划在纽约证券交易所上市。将成为全球首家上市交易的混合锂金属电池供应商。SES通过特殊目的收购(特殊目的收购公司)上市,预计合并后的股权价值约为36亿美元,交易预计将为SES提供至多4.76亿美元。

SES投资者包括SK Inc、通用汽车、现代汽车、起亚公司、淡马锡、天齐锂业、Vertex Ventures、应用材料和SAIC。

胡启超告诉记者,SES将在未来半年内与五六家车企签署框架开发协议。到2025年,SES计划实现超过20Gwh的电池容量。到2028年,SES在全球电动汽车电池市场的份额将达到5%。

以下为采访实录(有删节):

锂金属电池预计2025年实现产业化。

21世纪经济报道(以下简称“21世纪”):纵观锂电池的发展,除了固态电池,还有三元电池、刀片电池,甚至四元电池,都在快速发展。根据SES的时间表,预计2025年装车。如何才能保持竞争力?

胡启超:首先,固态有两种。一种是固态锂离子电池,已经商业化,但优势不明显。与锂离子电池相比,其能量密度和生产工艺并没有显著提高。第二,固态锂金属电池。现在很多车企和大电池公司都发现,固态锂金属电池可能是一个遥远的梦想。

SES以前是固态电池,2015年后改走路线。我们制造了混合锂金属电池。三元、四元、叶片电池等混合锂金属电池,三元、四元是指电池的正极,锂金属是电池的负极。SES不是正极,核心是负极材料。负电极的产品开发或进展、正电极的进展和电池设计过程的进展可以同时进行。

21世纪:SES在产业链上游做混合锂金属电池,比如电解液或者与锂金属相关的材料。是打算自己开发吗?还是与产业链相关的企业合作?

胡启超:材料的制造,溶剂,盐的提纯,电解液的整个配方都是完全内部研发的,是比较高的机密。这一块我们是要自己做的,当然也有一些和其他企业合作的环节。锂方面,天齐锂业是我们的股东,另外两家也在合作,目前不方便透露。我们计划与一两家超薄超宽锂金属材料的国内供应商合作。

21世纪:锂金属电池和锂离子电池差别很大。未来产品加载时,应用场景或模型会有差异吗?

胡启超:从长远来看,金属锂完全可以替代锂离子电池,但是早期车企要突出锂离子电池的卖点和亮点,所以早期主要放在更大的SUV上。比如今年年初通用披露的悍马EV,一次充电可以跑300英里。2025年,新一代悍马电动汽车使用锂金属电池充电一次可以行驶500英里。

21世纪:SES小试生产前的能量密度是450瓦时/千克,现在降到了400瓦时/千克。为什么要这样调整?

胡启超:早期450 Wh/kg主要用于工业和农业的无人机电池。无人机安全性、续航里程、成本的要求不一样,在无人机领域可以把能量密度提高到一个很高的水平。不过车上的电池除了能量密度,还有更多考虑,比如安全性、续航里程、快充等。综合考虑,能量密度相对降低到400瓦时/千克,其他方面都能满足要求。

《21世纪》:SES在中国市场的扩张情况如何,有什么中长期规划?

胡启超:2019年,SES在上海嘉定设厂。预计今年年底锂金属电池产能扩大到1Gwh,主要生产a样片,2023年后做B、C样片,不一定在上海,可以在浙江或江苏等周边地区。上海嘉定工厂是整个公司的核心,从前期研发到材料研发、产品研发、生产工艺研发,延伸到产业链。

一般是电池厂供应给车企。整个过程从样品A开始,一般是1Gwh,然后是样品B和c .而B和c样品一般是十倍,也就是10Gwh。目前SES是1Gwh。2023年,将为B和C样品建设10Gwh的产能。2025年上车,2026、2027年建成30Gwh、70Gwh及更大容量。

《21世纪》:你为什么选择特殊目的收购公司上市?

胡启超:艾芬豪是世界上比较大的镍生产商,在非洲有非常大的镍矿和铜矿。艾芬豪通过艾芬豪上市,考虑到公司的长远发展,我们希望与艾芬豪在镍材料方面有更好的战略合作。

21世纪:目前SES与车企的合作进展如何?

胡启超:目前因为商业谈判,不方便公开。这一次,我们做特殊目的收购公司。两家国内汽车公司SAIC和吉利卷入其中。SAIC和吉利已经是我们的金融股东。未来半年,SES将与五六家车企签署样本A的框架开发协议。到2025年,SES计划实现超过20Gwh的电池容量。到2028年,SES在全球电动汽车电池市场的份额将达到5%。

《21世纪》:我们应该如何提高客户和市场对推动锂金属电池量产的认识?有哪些挑战?

胡启超:这个过程挺长的。SES从2015年开始与通用合作6年,之后又订立了样车a的开发协议,目前无论是从车企客户角度,还是从技术储备角度,都是在一个风口。

电池行业难的不是新的技术和概念,而是细节,也就是生产、供应链、质量以及与车企的合作,从电池材料到电池组、电池组等等。同时,混合锂金属和锂离子最大的区别是负极。目前世界上还没有厂家批量生产极薄极宽的金属锂。目前整个产业化最大的问题是超薄超宽锂金属材料的生产。

电池+人工智能安全控制系统

21世纪:新能源汽车行业芯片短缺的问题并没有得到缓解,电池短缺的问题又来了。锂是电池的关键材料。未来锂会短缺吗?

胡启超:目前国内有两大锂矿:赣锋和天齐。锂不是大问题。在整个电池中,正极中的镍、锰、钴等材料相对匮乏,尤其是镍。电池的能量密度越高,镍的成分越高,镍的短缺可能是一个问题。

21世纪:随着电动车数量的增加,火灾事件时有发生。这两年国内很多企业都推出了很火的电池,比如弹匣电池。不点火电池怎么看?

胡启超:一方面是能量密度高但不安全;另一方面,它能量密度低,但安全。如果仅仅从材料的角度来看,这两者都很难优化。但是,加入软件就不一样了。加入软件后,可以使用高能量密度的电池,但可能存在一些安全隐患。软件可以控制安全性。

在未来,装有锂金属电池的电动汽车可能会每隔几个月或半年告诉用户通过一些特殊的充放电方法来修复电池。软件虽然不能避免电池起火,但是可以在起火前预警,可以提前几个月、很长时间预警。

21世纪:有哪些措施可以保证电池的相对安全性?

胡启超:任何电池的能量密度越高,越不安全。没有400瓦时/千克的真正高能量密度的电池是100%安全的。即使是纯固态电池,仍然存在安全隐患。

怎么解决?一方面,电池材料采用安全材料,例如混合锂金属电池中的电解液为高浓度电解液;此外,还增加了一个软件系统,将一些算法应用到整个汽车电池管理系统中。锂离子电池有一些安全控制算法。我们把同样的方法应用到锂金属电池上,在不同的环境下积累了大量的数据,比如充电、放电、温度。

电池本身不可能100%安全,但是电池加了人工智能安全控制系统后,汽车可以非常安全。

21世纪:你提到混合锂金属电池未来会取代目前主流的三元锂离子。下一代电动车装配的主流电池是什么形式?未来的终极电池形态是什么?

胡启超:目前锂离子是三元电池,混合锂金属的正极也是三元或四元材料。但目前锂离子电池都是以正极命名,SES则是以负极命名电池。从2025年开始,一些新型锂金属电池不会很快完全取代锂离子,但会逐渐占据部分市场份额。

从长远来看,电池的终端应该是锂金属电池,因为锂是整个元素周期表的第三位。锂是目前自然界最轻的金属,用锂做的电池将是最轻最小的。锂金属电池能量密度最高,续航里程最高。当然工艺上会有不同的锂金属,比如纯固态、混合态、液态等不同路线,但最终端的应该是锂金属电池。

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